CN103571639A - 一种超临界co2状态下电氢化大豆油的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超临界CO2状态下电氢化大豆油的设备。该设备主要通过电解电解质溶液产生氢离子，透过质子交换膜，与催化剂一起作用于大豆油，使大豆油进行氢化。解决了传统工艺氢气压力高，催化剂不易分析等问题，而超临界流体传质性能较好，反应不需过高的温度，并且对反式脂肪酸的形成有一定的抑制作用。超临界CO2状态下电氢化大豆油通过以下方法实现：一种超临界CO2状态下大豆油脂电氢化的反应装置，它包括装置壳体，密封盖，反应池，电极。反应池为大豆油脂氢化的反应场所，装置壳体为该反应提供超临界的反应条件，而电极为其提供电流环境。

Description

一种超临界CO2状态下电氢化大豆油的设备
技术领域
本发明涉及一种超临界CO2状态下电氢化大豆油的设备。 
背景技术
氢化植物油可作为人造奶油、起酥油的原料脂，在食品行业有着广泛的用途和巨大的市场需求。油脂氢化是指用还原性镍等金属作催化剂，使氢附加到甘油三酯中不饱和脂肪酸的双键上的过程。油脂氢化分选择性和非选择性氢化两种：选择性氢化是通过对氢化条件的控制（包括压力、温度、搅拌速度、催化剂的种类及用量），使产品中脂肪酸成份、固体脂和反式酸的含量以及双键的位置和含量满足一定要求的氢化工艺要求；非选择性氢化只指极度氢化，使油脂的碘值降低到最低限度，其特点是不考虑其选择性。油脂氢化是一个复杂多相的反应系统，传统的油脂氢化工艺是：温度180-220℃，氢气压力为0.1-0.5MPa，搅拌速度为200r/min，催化剂用量为0.04%。生产条件温度高，氢气压力大，不易操作，易发生危险。另外，传统氢化工艺生产出的氢化油有催化剂残留，并且反应过程中产生大量的反式脂肪酸，都会对人体造成不良影响。 
近年来，超临界技术发展迅速，而且CO2的临界温度比较低(364.2K)、临界压力也不高(7.28MPa),且无毒、无臭、无公害，凭借着其具有与液体相近的溶解能力和传热系数，与气体相近的黏度系数和扩散系数，同时它也具有区别于气态和液态的明显特点，所以在实际操作中常使用CO2超临界流体。 
因此，目前利用超临界流体的特性制作氢化反应设备是很有前景的方向。 
发明内容
本发明是针对传统氢化工艺中存在的一些问题，如反应温度高、氢气压力大、催化剂不易分离、产品中的反式脂肪酸含量较高等，而提出的一种在超临界CO2状态下利用电化学来氢化大豆油的设备。用超临界CO2电化学氢化大豆油通过以下方法实现：一种超临界CO2状态下大豆油脂电氢化的反应装置，它包括装置壳体，密封盖，反应池，电极。反应池为大豆油脂氢化的反应场所，装置壳体为该反应提供超临界的反应条件，而电极为其提供电流环境。 
这种氢化的设备主要通过电解电解质溶液产生氢离子，透过质子交换膜，与催化剂一起作用于大豆油，使大豆油进行氢化。解决了传统工艺氢气压力高，催化剂不易分析等问题，而超临界流体传质性能较好，反应不需过高的温度，并且对反式脂肪酸的形成有一定的抑制作用。 
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。图2是本发明的俯视图。图3是质子交换膜的结构示意图。 
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本发明，本发明包括装置外壳体（1），半圆柱形反应池（2），密封盖和电极（3）电极嵌于密封盖中，连通反应池与外界）。两个半圆柱形反应池由质子交换膜分开，其中催化剂附着于质子交换膜上，用螺丝连接法兰（4），向反应池的两侧分别装入大豆油和甲酸钠的混合溶液与硫酸，直立放入反应釜内，用密封盖密封反应釜。向反应釜内充入CO2气体要求压力达到7~8MPa，连通电极，保持反应体系温度为80℃，即实现超临界CO2状态下电化学氢化。 

Claims (4)

1.一种超临界CO2状态下电氢化大豆油的设备，其特征在于它包括装置外壳体（1），半圆柱形反应池（2），密封盖和电极（3）（电极嵌于密封盖中，连通反应池与外界）；两个半圆柱形反应池由质子交换膜分开，其中催化剂附着于质子交换膜上，用螺丝连接法兰(4)，向反应池的两侧分别装入大豆油和甲酸钠的混合溶液与硫酸，直立放入反应釜内，用密封盖密封反应釜；向反应釜内充入CO2气体要求压力达到7~8MPa，连通电极，保持反应体系温度为80℃，即实现超临界CO2状态下电化学氢化。
2.根据权利要求1所述电氢化大豆油的设备，其特征在于半圆柱形反应池（2）与装置外壳体（1）可分离，并且半圆柱形反应池（2）可拆卸，易清洗。
3.根据权利要求1所述电氢化大豆油的设备，其特征在于反应釜电极（3）由紫铜制作成锥形并由尼龙套包裹，防止反应釜内高压将电极顶出。
4.根据权利要求1所述电氢化大豆油的设备，其特征在于绝缘尼龙隔套（4）制成梯形，防止反应釜内高压将尼龙套顶出。
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